KR20180033393A - 5g 이동통신을 위한 데이터 재전송 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3GPP NR 시스템에서 HARQ 운용 방법을 제안한다. 하지만 NR 시스템 자체는 하나의 실시예가 되며 본 발명에서 제시한 방법은 채널 코딩 및 HARQ을 운용하는 모든 시스템에서 적용 가능할 수 있음을 밝힌다. 본 발명은 데이터 재전송 방법에 있어서, 하나의 HARQ acknowledgement가 가리키는 블록에 대한 암시적 정보를 수신하는 단계 및 암시적 정보에 기초하여 데이터 재전송 동작을 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

5G 이동통신을 위한 데이터 재전송 방법 및 장치{Methods of data retransmission for 5G mobile communication}

본 발명은 3GPP NR 시스템에서 HARQ 운용 방법을 제안한다. 하지만 NR 시스템 자체는 하나의 실시예가 되며 본 발명에서 제시한 방법은 채널 코딩 및 HARQ을 운용하는 모든 시스템에서 적용 가능할 수 있음을 밝힌다.

본 발명은 데이터 재전송 방법에 있어서, 하나의 HARQ acknowledgement가 가리키는 블록에 대한 암시적 정보를 수신하는 단계 및 암시적 정보에 기초하여 데이터 재전송 동작을 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.

도 1은 실시예 2에서의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다.　　 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.

다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다.

본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii)에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.

따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.

본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.

무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

또한, LTE, LTE-advanced와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.

한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.

본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두 개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.

다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 ‘PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다’는 형태로 표기하기도 한다.

또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.

또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 EPDCCH를 적용할 수 있다.

한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC시그널링을 포함한다.

eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.

3GPP LTE/LTE-A 및 많은 통신 시스템에서는 전송될 정보에 CRC를 입혀 수신단에서 오류 없이 전송되었는지를 확인하고, CRC검사를 하여 성공 여부에 따라 HARQ ACK/NACK 메시지를 송신단으로 돌려보내 성공 통보/재전송 요청을 수행한다. 이 때, 메시지를 보내는 타이밍은 엄격하게 정의되어 있으며 따라서 송신단에서는 수신단에서 반송한 ACK/NACK메시지가 어느 정보에 해당하는 것인지를 수신 타이밍만으로 알 수 있게 된다. 한편 RAN1 84bis 차 회의에서 논의되기 시작한 NR의 경우, 크게 일반적 초고속 일대일 무선 통신 환경인 eMBB (enhanced Mobile BroadBand), 저전력 머신 간 통신 mMTC (massive Machine-Type Communication), 그리고 초저지연 기반 URLLC (Ultra-Reliable and Low-Latency Communications) 의 세 가지 시나리오를 가정하고, 여러 가지 시나리오 및 채널, 주파수 환경에 대응하기 위한 여러 가지 numerology 기반 환경을 가정하고 있다. 이러한 다양한 시나리오 및 환경에서는 HARQ의 운용 역시 달라지게 되며, 여러 가지 잠재적인 운용 방법들이 활발히 논의되고 있다.

재전송되는 정보는 크게 이전과 같은 정보를 보내는 CC (Chase Combinimg) 방법과 IR (Incremental Redundancy) 방법이 있다. CC는 구현이 간단하고 , IR은 성능이 높다는 장점을 가진다. 어떤 정보를 보낼지는 상호 사전 협의하에 결정되지만 송수신 타이밍의 구현은 전송 특성 및 채널에 따라 다르게 정의된다.

종래의 HARQ에서는 어떤 정보에 대한 메시지인지를 명확히 하기 위해서 보내야 할 HARQ 메시지는 하나의 블록, 즉 하나의 정보 처리 단위에 반드시 하나씩 존재하여야 했다. 즉 HARQ acknowledgement 대상이 가리키는 블록이 명백하게 정의되었고, 이 때문에 모든 블록마다 개별적으로 HARQ acknowledgement가 존재해야 했다. 일반적으로 HARQ acknowledgement 정보는 하나의 비트로 구성되지만 이를 낮은 오류율로 보내기 위해 repetition 등 많은 자원이 필요한데, 이는 동시에 여러 개의 블록이 처리되어야 하는 상황에서 매우 많은 오버헤드가 HARQ acknowledgement의 송신을 위해 필요할 수 있음을 의미한다.

본 발명에서는 하나의 HARQ acknowledgement가 가리키는 블록에 대한 암시적 전달 방법을 제안한다. 제안하는 방법을 통해서, HARQ acknowledgement 전달에 필요한 비트 수를 크게 줄이거나, 추가적인 시그널링 필요 없이 시간적 유연성을 제공하는 효과를 기대할 수 있다. 전자의 경우 단말은 둘 이상의 블록에 대한 HARQ acknowledgement 처리를 동시에 할 수 있으며, 후자의 경우 단말은 두 가지 이상의 가능한 시간 중 임의로 선택해서 ACK/NACK 메시지를 보낼 수 있다. 이는 기지국에서는 어느 정보에 대한 HARQ인지 판단하지 못해도 단말이 필요한 추가 정보를 성공적으로 전달할 수 있게 됨으로써 가능해진다. 본 발명은 HARQ뿐만 아니라 ARQ 등 모든 재전송 기법에 적용 가능하다.

본 발명은 크게 두 가지로 구성된다.

(1) 단말 측에서 HARQ 블록의 정보를 암시적으로 하여 ACK 메시지를 보내는 방법

(2) 기지국 측에서 받은 NACK메시지를 정확한 해당 블록의 정보 없이 응답하는 방법

여기서 단말과 기지국은 HARQ ACK를 보내는 측과 그에 대한 Response를 처리하는 측을 구분하기 위한 것이며, 실제로는 단말과 기지국이 서로 뒤바뀌거나, 둘 다 단말 혹은 둘 다 기지국인 상황에서도 동일하게 해당 방법을 적용할 수 있다. 본 발명은 설명의 편의를 위해 HARQ 시스템을 가정하고 기술하지만 실제로는 전송된 값에 대한 성공/실패의 feedback이 가능한 모든 통신 시스템에 적용될 수 있다.

발명의 동작설명

(1) 단말 측에서 HARQ 블록의 정보를 암시적으로 하여 ACK 메시지를 보내는 방법: 먼저 단말 측에서는 여러 개의 블록 중 특정 일부에 대한 ACK/NACK 메시지라는 것만을 기지국으로 전달한다. 이 정보는 원래 보내야 할 정확한 위치 정보보다 훨씬 개략적으로 표현되는 것인데, 예컨대 n개 블록 중 k개만 ACK/NACK이다 라는 형태로 전달하게 된다.

하나의 실시예로서, 4개의 블록을 동시에 처리하는 경우 단말은 모두 디코딩 성공이다 / 1개가 디코딩 실패했다 / 2개가 실패했다 / 3개 혹은 4개가 실패했다 라는 네 가지 형태로 축약하여 원래 보내야 할 4bit HARQ acknowledgement를 2bit만으로 보낼 수 있게 된다.

또 하나의 실시예로서, 원래 정보 블록을 수신하고 이에 따라 n개의 서로 다른 타이밍으로 ACK/NACK 메시지를 보낼 수 있다고 가정한다. 그리고 이 때의 시간값을 각각 s[1], s[2], …, s[n] 라고 정의한다. 여기에서 각각은 s[1] < s[2] < … < s[n] 를 만족한다고 가정한다.

단말은 수신 시간 T에 수신된 정보 블록 A에 대한 ACK/NACK 메시지를 적절히 선택한 k 에 대해 T+s[k] 의 시간에 보낸다. 여기서 기존의 방법은 k에 대한 정보를 따로 보내야 하지만 제안하는 방법은 k에 대한 정보를 보내지 않는다.

(2) 기지국 측에서 받은 NACK메시지를 정확한 해당 블록의 정보 없이 응답하는 방법: 기지국 측에서는 ACK를 받으면 추가적으로 수행할 작업은 없지만 NACK를 받을 경우 다음과 같은 절차를 수행한다.

먼저 기지국은 송신단에서 알지만 보내지 않은 정보를 토대로, 자신이 무엇을 보내야 할지를 결정한다. 즉 자신이 보낸 추가 정보를 토대로 송신단에서 필요한 정보를 추출할 수 있는 형태의 정보를 보내는 것인데, 예컨대 첫 번째 실시예의 경우:

예컨대 기지국이 받은 정보가 모두 디코딩 성공이라면 기지국은 추가 정보를 보낼 필요가 없다.

기지국이 받은 정보가 블록 하나가 디코딩 실패라면, 기지국은 모든 블록에 대한 추가 정보를 정해진 방법으로 생성하고, 그 블록을 역연산이 가능한 연산으로 통합하여 하나의 블록의 정보량으로 보낸다. 이 연산을 임의로 +로, 역연산을 -로 명명하면, x=a+b+c+d라고 할 때, a, b, c를 아는 단말은 x와 자신이 아는 정보를 통해 x-a-b-c=d를 알 수 있고, a, b, d를 아는 단말은 x와 자신이 아는 정보를 통해 x-a-b-d=c를 얻을 수 있다. 즉 기지국이 보내는 정보는 x가 되는 것이다. 이러한 형태의 대표적인 연산은 XOR이지만 일대일 대응을 만족할 수 있는 어떠한 연산도 가능하다.

하지만 이 실시예의 경우에는 그 이후 케이스에 대해서 재전송 블록 필요한 블록 수만큼 전송할 수가 없기에 다소 재전송 블록수가 많아진다. 하지만 2bit가 아닌 3bit을 사용하면 쉽게 재전송 블록 수와 필요 블록 수가 일치하는 솔루션을 얻을 수 있는데 예컨대 다음과 같다.

단말에서는

보내야 할 NACK이 없으면 000을 보낸다.

보내야 할 NACK이 1개라면 001을 보낸다.

2개면서, a, b 중에서 실패가 하나, c, d 증에서 실패가 하나 있다면 010을 보낸다.

2개면서, a,b 가 둘 다 실패하거나 c, d가 둘 다 실패했라면 011을 보낸다.

NACK이 3개이면서 a 혹은 b가 성공했다면, 100을 보낸다.

NACK이 3개이면서 c 혹은 d가 성공했다면, 101을 보낸다.

NACK이 4개라면 110을 보낸다.

기지국에서는 이에 대한 응답으로

000이 오면 보내지 않는다.

001이 오면 a+b+c+d를 보낸다

010이 오면 a+b, c+d를 보낸다.

011이 오면 a+c, b+d를 보낸다.

100이 왔다면 a+b, c, d를 보낸다.

101이 왔다면 a, b, c+d를 보낸다.

110이 왔다면 a, b, c, d를 보낸다.

두 번째 실시예의 경우:

먼저 기지국은 단말이 s[1], s[2], …, s[n] 중 무엇을 선택하였는지 알 수 없다. 하지만 각각이 선택되었다는 가정 하에 보내야 할 후보 정보 블록을 n개 준비할 수 있다. 예컨대 A[1]은 s[1]의 시간을 선택했을 경우에 실제 요청될 정보 블록이며, A[2]는 s[2]의 시간을 선택했을 때가 된다. 여기서 송/수신 전송 딜레이를 d라고 하면, A[k]는 기지국이 지금으로부터 2d+s[k] 만큼 이전에 보낸 신호임을 알 수 있다. s[k]가 양수이기 때문에 기지국은 항상 A[1]부터 A[n]까지의 모든 정보를 확보할 수 있다.

그 다음 기지국은 수식 1 혹은 수식 2의 연산을 수행한다.

R = XOR(CC(A[1]), CC(A[2]), …, CC(A[n])) (1)

R = XOR(IR(A[1]), IR(A[2]), …, IR(A[n])) (2)

여기서 XOR(A, …)은 모든 입력값의 정보 블록을 비트 단위로 XOR시킨 결과를 의미한다. 그리고 CC(A)는 Chase combine 시나리오에서 A에 대한 NACK를 받았을 때 기지국이 보낼 정보이고, IR(A)는 Incremental redundancy 시나리오에서 A에 대한 NACK를 받았을 때 기지국이 보낼 정보이다. 그 결과인 R을 수신 시점에서 프로세싱 타임 c만큼 떨어진 시간에 HARQ retransmission으로 보낸다.

단말에서는 어느 k를 선택하든 2d+c의 시간 후에 기지국에서 보낸 재전송 정보 R을 받을 수 있게 되며, 여기서 자신이 가진 정보 k를 기반으로 수식 3 혹은 4의 연산을 수행하여 자신이 받아야 할 CC(A[k])/IR(A[k])의 정보를 추출한다.

CC(A[k]) = XOR(CC(A[1]), CC(A[2]), …, CC(A[k-1]), R, CC(A[k+1]), …, CC(A[n])) … (3)

IR(A[k]) = XOR(IR(A[1]), IR(A[2]), …, IR(A[k-1]), R, IR(A[k+1]), …, IR(A[n])) … (4)

물론 이 연산을 위해서는 A[k]를 제외한 모든 A[]들이 성공적으로 수신된 이후여야 가능하다. 이 중 하나 이상이 재전송 과정에 있을 경우 필요 정보의 복구는 그만큼 늦어지게 된다. 단지 재전송 과정이 없다면, 가장 이후에 단말에서 수신할 A[1]은 A[k]=A에서 s[k]-s[1] 이후에 수신하게 되며, 이는 실제 A에 대한 ACK/NACK를 수신하는 s[k]보다 무조건 이전이 되므로 수신 시점에서는 모든 정보가 성공적으로 수신된 이후가 된다.

이해를 돕기 위해 n=3, d=2, c=1, s[1]=3, s[2]=5, s[3]=6인 경우에 s[2]를 선택한 경우의 예를 그림 1에 표현하였다.

(3) 예외 처리 방법: 실시예 2는 실시예 1과 달리 몇 가지 문제가 있는데, 상황에 따라 둘 이상의 심볼이 충돌하는 경우가 발생할 수 있다. ACK일 경우 상관이 없지만 NACK일 경우 다음과 같은 해결 방법을 수행한다.

충돌한 블록들 중 가장 긴 딜레이를 선택했던 블록이 해당 위치에서 NACK전송을 수행하고 나머지는 자신이 가능한 이후 딜레이 슬롯 중 가까운 슬롯으로 재전송 위치를 변경한다. 이 작업을 슬롯이 없어질 때까지 반복하게 되는데, 이후 딜레이 슬롯이 없는 블록은 항상 하나이며, 항상 할당을 받을 수 있게 되므로 재전송 요청을 못 하게 되는 블록 없이 항상 재전송 요청을 할 수 있게 된다.

문제는 충돌이 발생하면 수식 3, 4를 계산할 때 미지수가 하나 이상 발생하게 된다. 이 경우 해당 미지수가 재전송을 통해 복호될 때까지 기다려야 하는데 이는 딜레이의 감소를 가져온다. 혹은 재전송을 기다릴 것 없이 당시 수신했던 soft value 자체를 사용하여 XOR 연산을 수행할 수도 있는데, 이 경우 R을 포함한 미지수 개수 x에 따라 노이즈 파워가 x 배가 되는 단점이 일어나게 된다. 물론 실제로 어떻게 처리할지는 구현 이슈가 된다. 하지만 몇 가지 조건을 만족할 경우 특별한 해결법이 존재할 수 있는데, 이는 다음과 같은 경우이다.

n=2이고 s[2]-s[1]=d인 경우: 이 때, d의 간격을 두고 NACK가 두 번 들어오는 case를 위한 특별한 처리가 필요할 수 있다.

먼저, 첫 번째 NACK가 s[1]를 선택하여 들어왔다면, 두 번째 NACK도 마찬가지로 s[1]을 선택하여 들어왔음을 알 수 있다. 왜냐 하면 s[2]를 선택하였다면 그 신호는 NACK를 두 번 보낸 것이 되기 때문이다. - 케이스 1.

또한 첫 번째 NACK가 s[2]를 선택하여 들어왔다면, 두 번째 NACK은 d만큼 떨어진 신호가 s[2]를 선택하여 들어왔거나 - 케이스 2

2d만큼 떨어진 신호가 s[1]을 선택하여 들어왔음을 알 수 있다. - 케이스 3.

따라서 d의 간격을 두고 들어온 두 NACK은 서로 d 혹은 2d간격을 두고 전송된 두 블록에 대한 NACK요청이 된다. 이 때 시간 순서에 따라 앞 블록을 q, q에서 d만큼 뒤에진 블록을 r이라고 놓는다. 또한 p보다 이전 d만큼 이전에 수신된 블록을 p라고 놓고, r보다 이후 d만큼 이후 수신될 블록을 s이라고 놓는다. 그리고 마지막으로, p는 제대로 수신되었다고, 즉 재전송 요청단에서 알고 있다고 가정한다.

케이스 1에서는, 첫 번째 NACK에 대한 응답으로 p+q이 보내지게 된다. 그리고 두 번째 NACK에 대한 응답으로는 원래라면 q+r가 들어올 것이다. p가 이미 알려졌으므로 수신단에서는 q, r을 차례로 복구할 수 있다.

또한 케이스 3에서는 첫 번째 NACK에 대한 응답으로 q+r이 보내지게 된다. 그리고 두 번째 NACK에 대한 응답으로는 원래라면 r+s가 들어올 것이다. 여기서도 수신단에서는 성공적으로 수신된 r을 사용해서 q, s를 성공적으로 복구할 수 있다. 여기서 r이 성공적으로 수신된 이유는 만약 그렇지 않다면 케이스 2가 발생하였을 것이기 때문이다.

하지만 케이스 2에서는, 첫 번째 NACK에 대한 응답으로 q+r가 보내지고 두 번째 NACK에 대한 응답으로 원래라면 r+s이 들어올 것이다. 이 두 재전송 값으로는 s를 받기 전까지는 q를 알 수가 없으며, s 또한 재전송이 실패한다면 디코딩은 계속해서 늦어진다. 따라서 이 경우에는 r+s가 아닌, r을 보내는 것이 바람직하다.

하지만 일괄적으로 이렇게 보낼 경우, 케이스 1/3에서는 r/s을 복구하지 못한다. 왜냐하면 케이스 1/3에서는 송신단이 q/r를 보낼 것이기 때문이다. (송신단에서는 앞 블록과 뒤 블록 중 앞 블록만 보내는 형태로 정의되므로) 따라서, 송신단에서는 s[1]을 선택하여 q에 대한 NACK을 보내고 이후 q에서 d시간 뒤에 온 r의 디코딩에 실패한 경우나 s[2]를 선택하여 q에 대한 NACK을 보내고 이후 q에서 2d 시간 뒤에 온 s의 디코딩에 실패한 경우 r /s에 대한 NACK을 강제로 s[2]를 선택하게 함으로써, 케이스 1/3이 발생할 수 없도록 한다. 그리고 수신단에서는 d의 간격으로 NACK가 두 번 들어오면, 두 번째 NACK은 항상 더해지는 블록들 중 가장 이른 블록만을 재전송해서 보낸다.

이 때 수신단에서는 2d의 간격으로 들어온 NACK의 경우 두 번째가 s[2]를 선택한 결과로 인식할 수 있다. 이것은 복구되어야 하는 정보이므로 이 경우에도 가장 이른 블록만을 재전송하고, 그렇지 않은 블록이 이 슬롯을 선택하는 경우를 막아야 한다. 즉, 2d 간격으로 오류가 발생한 경우 두 번째 오류에 대해서도 s[2]를 선택하여야 한다.

한편 이러한 아이디어는 n=3 이상에서도 확장해서 생각할 수 있다. 단지 이 경우는 간격이 모두 동일해야 하며, 둘 중 어느 충돌에라도 항상 가장 높은 딜레이 값을 선택하도록 강제할 필요가 있다. 예컨대 n=3이고 s[2]=s[1]+d, s[3]=s[2]+d인 경우에는 d간격으로 수신한 블록이나 2d간격으로 수신한 블록이 연속으로 디코딩 실패를 하는 경우 이후 블록은 모두 강제로 s[3]을 선택하도록 하여 d간격으로 NACK이 발송되지 않도록 한다. 그리고 이 사실이 전달될 수 있도록 해당 경우에 s[3]이 선택될 수 있는 경우에 보내지는 슬롯을 선택하지 않도록 이후 오류에서의 딜레이 선택을 제한한다. 수신단에서는 d간격으로 들어오는 NACK은 모두 가장 앞선 블록만을 보내도록 한다. 이를 방법적으로 정의하면 다음과 같다.

① s[k+1]-s[k]=d라는 상수로 정의되는 환경에서 수신단은 정상적인 프로세스로 디코딩 불가능한 오류 패턴이 발생할 경우, 즉 선택 슬롯 수 n보다 크지 않은 어떤 양의 정수 r에 대해 rd간격의 블록이 둘 다 디코딩 실패할 경우 시간적으로 뒤 쪽 블록은 모두 딜레이 최대값인 s[n]을 선택하여 NACK을 보낸다. 또한 n보다 작은 k에 대해 (n+k) 간격의 블록이 디코딩 실패하면 s[n-k] 이후만을 선택하여 NACK을 보낸다.

② 송신단에서는 두 NACK의 간격이 rd인 경우 두 번째 NACK에 대한 응답은 XOR할 블록 중 시간 순서로 가장 앞 쪽의 블록만을 보낸다.

본 발명에서 제안한 암시적 HARQ 운용은 크게 다음과 같은 장점을 가진다.

(1) HARQ 재전송 프로세스에 필요한 시그널링을 위한 정보량을 줄일 수 있다.

(2) 여러 딜레이로 동작하는 다중모드 지원이 가능하다.

단, 본 발명에서는 송수신단에서 XOR 등의 연산을 위한 여분의 버퍼 및 계산 과정이 필요하다.

도 2는 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 기지국(1000)은 제어부(1010)과 송신부(1020), 수신부(1030)을 포함한다.

제어부(1010)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 하나의 HARQ acknowledgement가 가리키는 블록에 대한 암시적 전달 방법에 따른 전반적인 기지국의 동작을 제어한다.

송신부(1020)와 수신부(1030)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.

도 3은 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(1100)은 수신부(1110) 및 제어부(1120), 송신부(1130)을 포함한다.

수신부(1110)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.

또한 제어부(1120)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 하나의 HARQ acknowledgement가 가리키는 블록에 대한 암시적 전달 방법에 따른 전반적인 단말의 동작을 제어한다.

송신부(1130)는 기지국에 상향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.

전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

1. 데이터 재전송 방법에 있어서,
   하나의 HARQ acknowledgement가 가리키는 블록에 대한 암시적 정보를 수신하는 단계; 및
   상기 암시적 정보에 기초하여 데이터 재전송 동작을 수행하는 방법.

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